一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，包括熔融混合擠出單元和靜電紡絲單元，其特點為所述熔融混合擠出單元包含擠出系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，物料能從加料系統(tǒng)中的加料口投入，控制系統(tǒng)能控制加熱系統(tǒng)對從加料口投入到加料系統(tǒng)中的物料進行加熱控溫，傳動系統(tǒng)驅動擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓后使物料熔融混合，熔融物料從擠出系統(tǒng)的出料口擠出后通過PTFE導熱油絕緣單元，再從螺紋旋塞噴頭擠出;螺紋旋塞噴頭向電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，電紡溶液在高壓靜電場的作用下形成噴射流，完成靜電紡絲。本實用新型的靜電紡絲裝置可實現(xiàn)流速的可調節(jié)性，在靜電紡絲技術領域具有較好的應用前景。
【專利說明】
一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于靜電紡絲領域，尤其涉及一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置。
【背景技術】
[0002]靜電紡絲技術是制備納米纖維的一種簡單有效的新型加工技術，雖然這一技術在20世紀90年代才開始發(fā)展，但是其基本思想可以追述到60多年前。隨著近年來納米技術的不斷發(fā)展，靜電紡絲已成為制備納米纖維的重要方法而備受關注，并開始在生物醫(yī)用材料、過濾及防護、催化、能源、光電、食品工程、化妝品等領域嶄露頭角。
[0003]靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲。處在導電體尖端的聚合物熔體或溶液液滴會由球形變?yōu)閳A錐形(即“泰勒錐”)，在高壓電場的作用下，流體克服表面張力的作用形成直徑微小的射流，快速地射向電場的另一極。射流在從電場的一極向另一極的高速運動過程中，迅速地冷卻凝固，或者溶劑迅速揮發(fā)而固化，最終以直徑超細的纖維形式沉積在電場的另一極，從而生產(chǎn)出納米級直徑的聚合物細絲。
[0004]影響靜電紡絲成功與否的因素包括以下幾個方面:聚合物的分子量，分子量分布和分子結構(分支，線性等)、溶液性質(濃度，粘度，電導率，表面張力，液體流量等)、電動勢大小、毛細管和收集屏幕之間的距離、環(huán)境參數(shù)(溫度，濕度和室內空氣流速)、收集裝置的運動規(guī)律以及噴絲口針頭形狀等。此外，靜電紡絲裝置的結構、功能和工藝可控性也是影響靜電紡絲成功與否的關鍵因素。
[0005]盡管現(xiàn)有市售靜電紡絲機種類繁多，但其核心部件都是以市售的數(shù)顯高壓電源、推流栗等組合拼湊而成，批次處理量較小，難以進行連續(xù)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種可批量連續(xù)生產(chǎn)的單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，包括熔融混合擠出單元和靜電紡絲單元，其特征在于:
[0008]所述熔融混合擠出單元包含擠出系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述加料系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，物料能從加料系統(tǒng)中的加料口投入，控制系統(tǒng)能控制加熱系統(tǒng)對從加料口投入到加料系統(tǒng)中的物料進行加熱控溫，所述加料系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)連接，所述的傳動系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)通過軸承相連，并且傳動系統(tǒng)和擠出系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，傳動系統(tǒng)驅動擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓后使物料熔融混合，熔融物料從擠出系統(tǒng)的出料口擠出后通過PTFE導熱油絕緣單元，再從螺紋旋塞噴頭擠出；
[0009]所述靜電紡絲單元包含可調式高壓靜電發(fā)生模塊、玻璃外罩和玻璃外罩內設置的PTFE導熱油絕緣單元、螺紋旋塞噴頭、原位處理槽、電紡纖維滾筒收集極，所述PTFE導熱油絕緣單元管壁為中空設計，在PTFE導熱油絕緣單元兩端開有導熱油管口，兩端開有的導熱油管口能通入導熱油進行循環(huán)，用以保溫加熱；在PTFE導熱油絕緣單元內連接有螺紋旋塞噴頭，在與螺紋旋塞噴頭相對處設置有電紡纖維滾筒收集極，螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連，電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連；電紡纖維滾筒收集極置于原位處理槽內且能轉動，在原位處理槽中能盛放有處理溶液，使?jié)L筒收集極浸泡于處理液中。
[00?0] 所述PTFE導熱油絕緣單元與所述出料口之間通過螺母咬合連接。
[0011 ]所述螺紋旋塞噴頭與所述PTFE導熱油絕緣單元之間通過螺紋旋擰連接。
[0012]所述螺紋旋塞噴頭擁有15、30或60個均勻分布的噴射孔。
[0013]所述電紡纖維滾筒收集極通過滾動軸承轉動連接在原位處理槽中。
[0014]所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV。
[0015]在玻璃外罩上設置有排風扇。
[0016]在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，所述控制面板上設顯示屏。
[0017]在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，所述控制面板上設顯示屏。
[0018]本實用新型的特點和優(yōu)點是:本實用新型克服了目前靜電紡絲設備所面臨的批次處理量較小，難以進行連續(xù)化生產(chǎn)等不足之處，首次采用了 PTFE導熱油絕緣單元連接單螺桿擠出機和靜電紡絲設備，為實現(xiàn)安全快捷、大批量、連續(xù)化的生產(chǎn)制備電紡纖維提供了可能性。
【附圖說明】
[0019]圖1是第一實施方式的單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置(90°噴頭設計)的結構示意圖；
[0020]圖2是第二實施方式的單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置(45°噴頭設計)的結構示意圖；
[0021]圖3是第三實施方式的單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置(180°噴頭設計)的結構示意圖。
[0022]圖4是本實用新型單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置中螺紋旋塞噴頭的結構示意圖。
[0023]圖中:1.擠出系統(tǒng)；2.傳動系統(tǒng);3.加熱系統(tǒng);4.加料口；5.出料口； 6.PTFE導熱油絕緣單元;7.螺紋旋塞噴頭;8.可調式高壓靜電發(fā)生模塊;9.玻璃外罩;10.原位處理槽;11.電紡纖維滾筒收集極;12.導熱油管口； 13.滾動軸承;14.排風扇。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明:
[0025]實施例1
[0026]本實用新型所述的第一實施方式的單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置(90°噴頭設計)，其結構如附圖1所示，包括熔融混合擠出單元和靜電紡絲單元，其特征在于:
[0027]所述熔融混合擠出單元包含擠出系統(tǒng)1、加料系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)2、加熱系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)，所述加料系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，物料能從加料系統(tǒng)中的加料口 4投入，控制系統(tǒng)能控制加熱系統(tǒng)3對從加料口 4投入到加料系統(tǒng)中的物料進行加熱控溫，所述加料系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)連接，所述的傳動系統(tǒng)2與擠出系統(tǒng)I通過軸承相連，并且傳動系統(tǒng)和擠出系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，加料系統(tǒng)中的物料通過傳動系統(tǒng)驅動擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓后使物料熔融混合，熔融物料從擠出系統(tǒng)的出料口 5擠出后通過PTFE導熱油絕緣單元6 (90°轉角)，再從螺紋旋塞噴頭7擠出；螺紋旋塞噴頭向電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，電紡溶液在高壓靜電場的作用下形成噴射流，完成靜電紡絲。
[0028]所述靜電紡絲單兀包含可調式尚壓靜電發(fā)生模塊8、玻璃外罩9和玻璃外罩內設置的PTFE導熱油絕緣單元6、螺紋旋塞噴頭7、原位處理槽10、電紡纖維滾筒收集極11，所述PTFE導熱油絕緣單元6的管壁為中空設計，在PTFE導熱油絕緣單元6的兩端開有導熱油管口12，兩端開有的導熱油管口 12能通入導熱油進行循環(huán)，用以保溫加熱;在PTFE導熱油絕緣單元內連接有螺紋旋塞噴頭，在與螺紋旋塞噴頭7相對處設置有電紡纖維滾筒收集極11，螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連，電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連，正極插頭和負極防靜電插頭分別接到可調式高壓靜電發(fā)生模塊8的正負極；電紡纖維滾筒收集極11置于原位處理槽10內且能轉動，原位處理槽中能夠盛放處理溶液，使?jié)L筒收集極浸泡于處理液中。所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊在所述螺紋旋塞噴頭與所述電紡纖維滾筒收集極之間形成高壓靜電場，所述螺紋旋塞噴頭在所述擠出系統(tǒng)的螺桿的旋轉擠壓下，向所述電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，所述電紡溶液在所述高壓靜電場的作用下形成射流，射流在空氣中經(jīng)過劈裂、拉伸、固化等過程后沉積到電紡纖維滾筒收集極上，從而制備獲得微納米纖維膜。
[0029]具體來說，電源插頭和接地線在電源裝置上；電源插頭的一端與220V交流電源連接，另一端通過導線與電源開關相連，電源裝置中的可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV;在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，控制面板用于調整單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置中的滾動軸承旋轉速度和可調式高壓靜電發(fā)生模塊的輸出電壓。
[0030]在熔融混合擠出單元(單螺桿擠出機)中，電源插頭和接地線在單螺桿擠出機上，物料從加料系統(tǒng)中投入，加熱系統(tǒng)控制系統(tǒng)溫度，傳動系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)通過軸承相連，在傳動系統(tǒng)的驅動下擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓，使物料熔融混合，熔融物料從出料口擠出，通過PTFE導熱油絕緣單元，再從螺紋旋塞噴頭擠出；在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，控制面板用于調整單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置中傳動系統(tǒng)的旋轉速度、傳動系統(tǒng)的壓力以及系統(tǒng)溫度。
[0031]在靜電紡絲單元中，PTFE導熱油絕緣單元管壁為中空設計，并在PTFE導熱油絕緣單元兩端開有導熱油管口，可從外部連接循環(huán)導熱油，用以保溫加熱;螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連、電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連；原位處理槽可盛放處理溶液，使?jié)L筒收集極浸泡于處理液中，在靜電紡絲的同時亦可達到原位處理的效果；電源裝置與滾動軸承13、排風扇14通過導線相連，為各用電部分提供12V直流電；螺紋旋塞噴頭向電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，電紡溶液在高壓靜電場的作用下形成噴射流，完成靜電紡絲。
[0032]所述PTFE導熱油絕緣單元與所述出料口之間通過螺母咬合連接。
[0033]所述螺紋旋塞噴頭與所述PTFE導熱油絕緣單元之間通過螺紋旋擰連接。
[0034]所述螺紋旋塞噴頭擁有15、30或60個均勻分布的噴射孔。
[0035]所述電紡纖維滾筒收集極通過滾動軸承轉動連接在原位處理槽中。
[0036]所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV。
[0037]在玻璃外罩上設置有排風扇，排風扇也可通過變壓器提供電能來工作，達到為靜電紡絲裝置的內部器件散熱降溫的作用，以此保證靜電紡絲裝置內部部件在正常溫度下工作，提高其操作穩(wěn)定性、延長其使用壽命。
[0038]在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，在控制面板上可設有各種功能鍵鈕，通過調節(jié)這些功能鍵鈕，即可以實現(xiàn)對傳動系統(tǒng)以及可調式高壓靜電發(fā)生模塊的控制調節(jié)，從而便捷地實現(xiàn)對單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置的電紡電壓和電紡流速等的實時調整，所述控制面板上設顯示屏，顯示屏顯示傳動系統(tǒng)的旋轉速度、傳動系統(tǒng)的壓力以及系統(tǒng)溫度。
[0039]在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，所述控制面板上設顯示屏，所述顯示屏顯示所述螺桿和電紡纖維滾筒收集極的轉速、設定溫度以及電壓范圍，可進一步提高單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置在使用過程中的工藝可控性。
[0040]實施例2
[0041]本實用新型所述的第二實施方式的單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置(45°噴頭設計)，其結構如附圖2所示，包括熔融混合擠出單元和靜電紡絲單元，其特征在于:
[0042]所述熔融混合擠出單元包含擠出系統(tǒng)1、加料系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)2、加熱系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)，所述加料系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，物料能從加料系統(tǒng)中的加料口 4投入，控制系統(tǒng)能控制加熱系統(tǒng)3對從加料口 4投入到加料系統(tǒng)中的物料進行加熱控溫，所述加料系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)連接，所述的傳動系統(tǒng)2與擠出系統(tǒng)I通過軸承相連，并且傳動系統(tǒng)和擠出系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，加料系統(tǒng)中的物料通過傳動系統(tǒng)驅動擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓后使物料熔融混合，熔融物料從擠出系統(tǒng)的出料口 5擠出后通過PTFE導熱油絕緣單元6 (45°轉角)，再從螺紋旋塞噴頭7擠出；螺紋旋塞噴頭向電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，電紡溶液在高壓靜電場的作用下形成噴射流，完成靜電紡絲。
[0043]所述靜電紡絲單兀包含可調式尚壓靜電發(fā)生模塊8、玻璃外罩9和玻璃外罩內設置的PTFE導熱油絕緣單元6、螺紋旋塞噴頭7、原位處理槽10、電紡纖維滾筒收集極11，所述PTFE導熱油絕緣單元6的管壁為中空設計，在PTFE導熱油絕緣單元6的兩端開有導熱油管口12，兩端開有的導熱油管口 12能通入導熱油進行循環(huán)，用以保溫加熱;在PTFE導熱油絕緣單元內連接有螺紋旋塞噴頭，在與螺紋旋塞噴頭7相對處設置有電紡纖維滾筒收集極11，螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連，電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連，正極插頭和負極防靜電插頭分別接到可調式高壓靜電發(fā)生模塊8的正負極；電紡纖維滾筒收集極11置于原位處理槽10內且能轉動，在原位處理槽中能盛放有處理溶液，使?jié)L筒收集極浸泡于處理液中。所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊在所述螺紋旋塞噴頭與所述電紡纖維滾筒收集極之間形成高壓靜電場，所述螺紋旋塞噴頭在所述擠出系統(tǒng)的螺桿的旋轉擠壓下，向所述電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，所述電紡溶液在所述高壓靜電場的作用下形成射流，射流在空氣中經(jīng)過劈裂、拉伸、固化等過程后沉積到電紡纖維滾筒收集極上，從而制備得到微納米纖維膜。
[0044]具體來說，電源插頭和接地線在電源裝置上；電源插頭的一端與220V交流電源連接，另一端通過導線與電源開關相連，電源裝置中的可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV;在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，控制面板用于調整單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置中的滾動軸承旋轉速度和可調式高壓靜電發(fā)生模塊的輸出。
[0045]在熔融混合擠出單元(單螺桿擠出機)中，電源插頭和接地線在單螺桿擠出機上，物料從加料系統(tǒng)中投入，加熱系統(tǒng)控制系統(tǒng)溫度，傳動系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)通過軸承相連，在傳動系統(tǒng)的驅動下擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓，使物料熔融混合，熔融物料從出料口擠出，通過PTFE導熱油絕緣單元，再從螺紋旋塞噴頭擠出；在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，控制面板用于調整單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置中傳動系統(tǒng)的旋轉速度、傳動系統(tǒng)的壓力以及系統(tǒng)溫度。
[0046I在靜電紡絲單元中，PTFE導熱油絕緣單元管壁為中空設計，并在PTFE導熱油絕緣單元兩端開有導熱油管口，可從外部連接循環(huán)導熱油，用以保溫加熱;螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連、電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連；原位處理槽可盛放處理溶液，使?jié)L筒收集極浸泡于處理液中，在靜電紡絲的同時亦可達到原位處理的效果；電源裝置與滾動軸承13、排風扇14通過導線相連，為各用電部分提供12V直流電；螺紋旋塞噴頭向電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，電紡溶液在高壓靜電場的作用下形成噴射流，完成靜電紡絲。
[0047]所述PTFE導熱油絕緣單元與所述出料口之間通過螺母咬合連接。
[0048]所述螺紋旋塞噴頭與所述PTFE導熱油絕緣單元之間通過螺紋旋擰連接。
[0049]所述螺紋旋塞噴頭擁有15、30或60個均勻分布的噴射孔。
[0050]所述電紡纖維滾筒收集極通過滾動軸承轉動連接在原位處理槽中。
[0051 ] 所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV。
[0052]在玻璃外罩上設置有排風扇，排風扇也可通過變壓器提供電能來工作，達到為靜電紡絲裝置的內部器件散熱降溫的作用，以此保證靜電紡絲裝置內部部件在正常溫度下工作，提高其操作穩(wěn)定性、延長其使用壽命。
[0053]在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，在控制面板上可設有各種功能鍵鈕，通過調節(jié)這些功能鍵鈕，即可以實現(xiàn)對傳動系統(tǒng)以及可調式高壓靜電發(fā)生模塊的控制調節(jié)，從而便捷地實現(xiàn)對單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置的電紡電壓和電紡流速等的實時調整，所述控制面板上設顯示屏，顯示屏顯示傳動系統(tǒng)的旋轉速度、傳動系統(tǒng)的壓力以及系統(tǒng)溫度。
[0054]在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，所述控制面板上設顯示屏，所述顯示屏顯示所述螺桿和電紡纖維滾筒收集極的轉速、設定溫度以及電壓范圍，可進一步提高單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置在使用過程中的工藝可控性。
[0055]實施例3
[0056]本實用新型所述的第三實施方式的單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置(180°噴頭設計)，其結構如附圖3所示，包括熔融混合擠出單元和靜電紡絲單元，其特征在于:
[0057]所述熔融混合擠出單元包含擠出系統(tǒng)1、加料系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)2、加熱系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)，所述加料系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，物料能從加料系統(tǒng)中的加料口 4投入，控制系統(tǒng)能控制加熱系統(tǒng)3對從加料口 4投入到加料系統(tǒng)中的物料進行加熱控溫，所述加料系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)連接，所述的傳動系統(tǒng)2與擠出系統(tǒng)I通過軸承相連，并且傳動系統(tǒng)和擠出系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，加料系統(tǒng)中的物料通過傳動系統(tǒng)驅動擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓后使物料熔融混合，熔融物料從擠出系統(tǒng)的出料口 5擠出后通過P T F E導熱油絕緣單元6(180°轉角)，再從螺紋旋塞噴頭7擠出；螺紋旋塞噴頭向電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，電紡溶液在高壓靜電場的作用下形成噴射流，完成靜電紡絲。
[0058]所述靜電紡絲單兀包含可調式尚壓靜電發(fā)生模塊8、玻璃外罩9和玻璃外罩內設置的PTFE導熱油絕緣單元6、螺紋旋塞噴頭10、電紡纖維滾筒收集極11，所述PTFE導熱油絕緣單元6的管壁為中空設計，在PTFE導熱油絕緣單元6的兩端開有導熱油管口 12，兩端開有的導熱油管口 12能通入導熱油進行循環(huán)，用以保溫加熱；在PTFE導熱油絕緣單元內連接有螺紋旋塞噴頭，在與螺紋旋塞噴頭7相對處設置有電紡纖維滾筒收集極11，螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連，電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連，正極插頭和負極防靜電插頭分別接到可調式高壓靜電發(fā)生模塊8的正負極。所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊在所述螺紋旋塞噴頭與所述電紡纖維滾筒收集極之間形成高壓靜電場，所述螺紋旋塞噴頭在所述擠出系統(tǒng)的螺桿的旋轉擠壓下，向所述電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，所述電紡溶液在所述高壓靜電場的作用下形成射流，射流在空氣中經(jīng)過劈裂、拉伸、固化等過程后沉積到電紡纖維滾筒收集極上，從而制備得到微納米纖維膜。
[0059]具體來說，電源插頭和接地線在電源裝置上；電源插頭的一端與220V交流電源連接，另一端通過導線與電源開關相連，電源裝置中的可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV;在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，控制面板用于調整單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置中的滾動軸承旋轉速度和可調式高壓靜電發(fā)生模塊的輸出。
[0060]在熔融混合擠出單元(單螺桿擠出機)中，電源插頭和接地線在單螺桿擠出機上，物料從加料系統(tǒng)中投入，加熱系統(tǒng)控制系統(tǒng)溫度，傳動系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)通過軸承相連，在傳動系統(tǒng)的驅動下擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓，使物料熔融混合，熔融物料從出料口擠出，通過PTFE導熱油絕緣單元，再從螺紋旋塞噴頭擠出；在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，控制面板用于調整單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置中傳動系統(tǒng)的旋轉速度、傳動系統(tǒng)的壓力以及系統(tǒng)溫度。
[0061]在靜電紡絲單元中，PTFE導熱油絕緣單元管壁為中空設計，并在PTFE導熱油絕緣單元兩端開有導熱油管口，可從外部連接循環(huán)導熱油，用以保溫加熱;螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連、電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連；電源裝置與排風扇14通過導線相連，為用電部分提供12V直流電；螺紋旋塞噴頭向電紡纖維滾筒收集極噴射電紡溶液，電紡溶液在高壓靜電場的作用下形成噴射流，完成靜電紡絲。
[0062]所述PTFE導熱油絕緣單元與所述出料口之間通過螺母咬合連接。
[0063]所述螺紋旋塞噴頭與所述PTFE導熱油絕緣單元之間通過螺紋旋擰連接。
[0064]所述螺紋旋塞噴頭擁有15、30或60個均勻分布的噴射孔。
[0065]所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV。
[0066]在玻璃外罩上設置有排風扇，排風扇也可通過變壓器提供電能來工作，達到為靜電紡絲裝置的內部器件散熱降溫的作用，以此保證靜電紡絲裝置內部部件在正常溫度下工作，提高其操作穩(wěn)定性、延長其使用壽命。
[0067]在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，在控制面板上可設有各種功能鍵鈕，通過調節(jié)這些功能鍵鈕，即可以實現(xiàn)對傳動系統(tǒng)以及可調式高壓靜電發(fā)生模塊的控制調節(jié)，從而便捷地實現(xiàn)對單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置的電紡電壓和電紡流速等的實時調整，所述控制面板上設顯示屏，顯示屏顯示傳動系統(tǒng)的旋轉速度、傳動系統(tǒng)的壓力以及系統(tǒng)溫度。
[0068]在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，所述控制面板上設顯示屏，所述顯示屏顯示所述螺桿和電紡纖維滾筒收集極的轉速、設定溫度以及電壓范圍，可進一步提高單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置在使用過程中的工藝可控性。
[0069]上述的【具體實施方式】及附圖是對本實用新型申請的進一步詳細說明，但本實用新型權利要求保護的范圍并不局限于實施方式中所描述的范圍，凡采用同效變形等的技術方案，均落在本實用新型權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，包括熔融混合擠出單元和靜電紡絲單元，其特征在于: 所述熔融混合擠出單元包含擠出系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述加料系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，物料能從加料系統(tǒng)中的加料口投入，控制系統(tǒng)能控制加熱系統(tǒng)對從加料口投入到加料系統(tǒng)中的物料進行加熱控溫，所述加料系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)連接，所述的傳動系統(tǒng)與擠出系統(tǒng)通過軸承相連，并且傳動系統(tǒng)和擠出系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，傳動系統(tǒng)驅動擠出系統(tǒng)中的螺桿進行旋轉擠壓后使物料熔融混合，熔融物料從擠出系統(tǒng)的出料口擠出后通過PTFE導熱油絕緣單元，再從螺紋旋塞噴頭擠出； 所述靜電紡絲單元包含可調式高壓靜電發(fā)生模塊、玻璃外罩和玻璃外罩內設置的PTFE導熱油絕緣單元、螺紋旋塞噴頭、原位處理槽、電紡纖維滾筒收集極，所述PTFE導熱油絕緣單元管壁為中空設計，在PTFE導熱油絕緣單元兩端開有導熱油管口，兩端開有的導熱油管口能通入導熱油進行循環(huán)，用以保溫加熱;在PTFE導熱油絕緣單元內連接有螺紋旋塞噴頭，在與螺紋旋塞噴頭相對處設置有電紡纖維滾筒收集極，螺紋旋塞噴頭通過正極導線與正極插頭相連，電紡纖維滾筒收集極通過防靜電高壓線與負極防靜電插頭相連；電紡纖維滾筒收集極置于原位處理槽內且能轉動，在原位處理槽中能盛放有處理溶液，使?jié)L筒收集極浸泡于處理液中。2.根據(jù)權利要求1所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:所述PTFE導熱油絕緣單元與所述出料口之間通過螺母咬合連接。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:所述螺紋旋塞噴頭與所述PTFE導熱油絕緣單元之間通過螺紋旋擰連接。4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:所述螺紋旋塞噴頭擁有15、30或60個均勻分布的噴射孔。5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:所述電紡纖維滾筒收集極通過滾動軸承轉動連接在原位處理槽中。6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:所述可調式高壓靜電發(fā)生模塊電壓范圍為1.5KV?30KV。7.根據(jù)權利要求1或2所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:在玻璃外罩上設置有排風扇。8.根據(jù)權利要求1或2所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:在傳動系統(tǒng)上設有控制面板，所述控制面板上設顯示屏。9.根據(jù)權利要求1或2所述的一種單螺桿熔融擠出法靜電紡絲裝置，其特征在于:在可調式高壓靜電發(fā)生模塊上設有控制面板，所述控制面板上設顯示屏。
【文檔編號】D01D5/00GK205529163SQ201620053584
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月20日
【發(fā)明人】錢慶榮, 晨曦, 陳瀟川, 黃寶銓, 劉欣萍, 陳慶華
【申請人】福建師范大學